涪陵江东与平桥区块页岩气水平井井眼轨迹控制技术

涪陵江东与平桥区块断层发育、地层倾角大，水平井井眼轨迹控制存在着与地质预测偏差大、轨迹调整频繁、中靶难度大和定向托压严重等难题，为此，开展了井眼轨道参数及剖面优化设计，钻具组合与钻井参数协同优化等研究，引入了旋转导向技术和近钻头随钻测量技术等导向钻井技术，配套了超短保径PDC钻头、PDC-牙轮复合钻头及水力振荡器等降摩减阻及提速工具，形成了适用于涪陵江东与平桥区块的水平井井眼轨迹控制技术。现场应用表明，通过井眼剖面优化、钻具组合及钻进参数协同优化等措施，提高了定向施工效率；应用旋转导向和近钻头随钻测量等导向钻井技术，机械钻速提高161%，储层钻遇率达到90%以上；通过配套降摩减阻及提速工具，机械钻速提高20%以上，定向托压现象得到缓解。涪陵江东与平桥区块水平井井眼轨迹控制技术为钻井提速提效、加快产能建设提供了技术支撑。      

陇东气田水平井钻井技术

为了解决陇东气田水平井钻井过程中井壁易失稳、机械钻速低、钻井周期长等技术难点,开展了水平井钻井技术研究。根据地层特点将水平井设计为三开井身结构,利用表层套管封固易塌易漏地层;根据靶前距要求并为了确保井眼轨迹平滑,设计采用五段制井眼轨道;针对不同井段的井眼轨迹控制要求,采用了相应的井眼轨迹控制技术;根据不同井段钻遇地层的特点,优选了个性化PDC钻头,优化钻井液性能并制定了相应的维护处理措施,形成了适用于陇东气田的水平井钻井技术。现场应用表明,陇东气田水平井钻技术能解决水平井钻井过程中存在的技术难点,实现提高机械钻速、缩短钻井周期的目的。      

井间定位交变磁场随钻测量方法与实验研究

在水平对接连通井、成对水平井等复杂结构井中,精确测量2个井眼之间的相对距离和方位信息对于控制钻头按预定轨迹精确钻进具有重要意义.传统随钻测量方法仅针对单一井眼轨迹进行测量,无法提供精确的井眼间相对距离和方位信息.从钻头与目标井靶点构成的闭环系统角度出发,提出一种用于井间相对定位的近钻头有源交变磁场随钻测量方法.以近钻头...     

天然气水合物的储层保护技术探讨

目前,天然气水合物的开采技术主要有热激化技术、井下电磁加热技术、化学试剂技术和减压技术等四种技术。只有综合运用降压技术、热激化技术,特别是井下电磁加热技术和现代钻井新技术相结合会更有效地开采天然气水合物。文章归纳总结了天然气水合物的开采技术和开采过程中可能遇到的储层损害问题及其对策。同时,根据天然气水合物的物理力学性质、分布和成藏环境以及钻井特点,认为天然气水合物可能存在的储层损害问题有温度敏感、应力敏感、井漏井喷、井壁坍塌、井眼缩径及蠕变等,并分析了各种储层损害的原理,可能造成的危害及其解决措施。     

中江气田致密砂岩气藏“井工厂”钻井井眼轨迹控制技术

针对中江构造丛式井组井间防碰压力高、轨迹控制难度大及钻井周期长等难题,借鉴国内外页岩气藏“井工厂”轨迹控制技术成功经验,研究形成了以槽口-靶点优化布置、“多增式”井眼轨道设计、直井段防斜打快及井间防碰为核心的致密砂岩气藏“井工厂”钻井井眼轨迹控制技术,并首次将该技术应用到JS33-19HF平台6口井开发中。现场应用表明,优化后的轨道设计及轨迹控制技术保障了井身质量、提高了机械钻速,井组平均机械钻速较设计提高了54.1 %,实际钻井周期缩短102.47 d。该技术的成功应用对致密砂岩气藏的高效开发具有重要借鉴意义。     

PDC复合钻井技术在苏里格气田水平井中的应用

随着苏里格气田天然气水平井的大规模开发,天然气水平井机械钻速低、钻井周期长的问题日渐突出,这在很大程度上归咎于牙轮钻头平均机械钻速低、钻头用量大、单只钻头进尺低、起下钻频繁等原因.伴随着钻井工艺技术的进步和螺杆钻具型号规格的完善及其性能的提高,配合高效PDC钻头进行复合钻井的技术在苏里格水平井开发过程中的应用已趋于成熟.针对近年苏里格已施工的水平井情况,综合分析了苏里格天然气水平井目前使用的PDC钻头和螺杆钻具工作特性,阐述了PDC钻头配合螺杆复合钻井技术在苏里格天然气水平井的快速钻进中的应用情况及效果.结果表明,该技术对水平井提高机械钻速,缩短钻井周期,节约钻井成本,加快勘探开发步伐具有重要意义.     

涪陵平桥与江东区块页岩气水平井优快钻井技术

涪陵地区平桥与江东区块页岩气水平井钻井过程中经常出现井下故障,导致机械钻速低、钻井周期长,为此根据钻遇地层的特点,对导管和技术套管下深进行了优化,形成了双导管井身结构;根据页岩气水平井的特点,将井眼轨道优化为渐增式变曲率井眼轨道;根据不同井段对井身质量的要求,研究形成了高陡构造直井段及微增斜段井眼轨迹控制技术;根据不同井段钻遇地层的特点,通过分析钻井速度与钻进方式的关系,优选了钻井方式;针对钻遇地层的岩性、可钻性和研磨性对钻头性能的要求,研制了抗冲击牙轮钻头、斧形齿PDC钻头及混合钻头;优选了?285.8 mm低速大扭矩螺杆、?171.5 mm全金属水力振荡器等提速工具;为解决钻井过程中的漏失,选用了BT-100低密度强抑制钻井液和油基胶凝堵漏材料。通过上述研究,形成了适用于平桥与江东区块页岩气水平井的优快钻井技术。截至目前,该钻井技术已在涪陵地区平桥与江东区块应用了32口井,平均钻井周期由应用优快钻井技术前的128.00 d缩短至76.25 d,提速效果好,为平桥与江东区块钻井提速提供了技术支撑。      

水平井井身轨迹控制技术——以川西地区新场构造须二段新10-1H井为例

新10-1H井是为开发川西地区新场构造须二段超低渗透气藏而部署的第1口水平井,也是川西地区目前难度最大、位移最长、垂深最深、井下温度最高的水平井.在该井的钻进过程中,对于直井段,应用防斜打直控制技术为下部井段的顺利施工提供了有利条件;对于水平段,应用钻头优选技术、钻具组合和钻井参数优化技术及井眼轨道控制技术,保证了井眼畅通、轨迹平滑;并采用复合金属离子聚磺防漏水包油钻井液体系,达到了全井井壁稳定、携岩和润滑的要求.该井成功钻达目的层,实际完钻井深为5 815m,水平段长度为814.66 m,为水平井方式大规模开发须二段气藏提供了轨迹控制经验.     

井眼轨道控制技术发展综述

为研究井身质量对水平井和大位移井的横向位移及深井井眼深度的限制，引入了井眼可达性概念，即安全钻井条件下的水平井和大位移井可能达到的横向位移及深井可能达到的井深。说明了提高可达性的关键技术是发展井眼轨道控制技术。应用目标树分析法确定了系统组成部分及其相互关系，指出发展井眼轨道控制技术必须首先发展井眼轨道控制工具；大力发展井眼轨道控制工具是提高我国钻井技术水平的重要途径。     

大港油田页岩油水平井钻井关键技术

大港油田沧东凹陷页岩油水平井钻井过程中面临着破岩效率低、井眼轨迹控制难度大、摩阻扭矩大、完井管柱下入困难等技术难题,影响了页岩油的勘探开发效益。为了解决这些问题,进行了激进式水力参数设计、异形齿PDC钻头研制、深层水平段高效钻井技术、旋转导向井眼轨迹控制技术、强抑制强封堵高性能水基钻井液技术和旋转引鞋+旋转下套管工艺等技术攻关研究,形成了大港油田页岩油水平井钻井关键技术。该技术在13口页岩油水平井进行了现场应用,平均机械钻速13.16 m/h,钻井完井周期50.62 d,井下故障时效低于0.1%,均创造了大港油田的钻井纪录。研究与应用表明,大港油田页岩油水平井钻井关键技术为沧东凹陷页岩油高效勘探开发提供了技术支撑,也为国内页岩油水平井安全高效钻进提供了借鉴。      

广安002-H8井气体钻水平井实践

广安002-H8井是四川盆地广安地区的一口低渗、低压碎屑岩油气藏开发水平井，地层不均质性强、储层变异大。该井在水平井段（Φ152.4 mm井眼）采用氮气欠平衡钻井新技术，应用电磁波随钻测量仪实现了气体钻井条件下井眼轨迹的随钻监测；首次在国内实现气体介质地质导向钻井，通过上下调整井眼轨迹寻找最佳储层，获测试天然气产量26.9×10⁴ m³/d（油压9.5 MPa），是邻近直井储层改造前产量的10～20倍，储层改造后产量的3～6倍。该井气体钻水平井技术的成功应用，为广安地区最大限度地减少油气层污染、实现“少井高产”开发低效油气藏找到了一种新方法。     

新型地质导向技术在渤中25—1油田的应用

在水平分支井钻进过程中，地质导向技术是保证井眼顺利进入油层，并在油层中穿行一定距离的重要技术。结合渤海海域渤中25—1油田曲流河相沉积地层水平分支井开发实例，介绍了Powerdrive和GST等地质导向钻井工具，并进一步结合LWD／MWD和综合录井技术，探讨了复杂地层的地质导向技术，包括：依据近钻头电阻率、自然伽马判断钻头处的岩性；依据衰减电阻率和相位电阻率的差别判断钻头是否接近泥岩；利用顶密度和底密度的差别判断泥岩位置；利用顶底密度差别计算地层倾角；利用电阻率曲线的极化角现象识别地层界面；依据钻时和气体数据，结合岩屑、扭矩和D指数判断钻头处岩性；利用地层的韵律性，结合砂岩粒度变化判断井眼位于油层中的位置等。综合利用这些技术，可以在现场及时指导钻进方向，保证井眼轨迹尽可能多的位于油层中。从应用该技术钻进的7口水平井及水平分支井效果上看，钻遇油层率为95．3％，达到了非常理想的水平。导向工具的先进性、导向技术的全面性及技术人员的素质水平，是保障水平井导向最优化的前提条件。     

煤层气羽状水平井井眼轨迹控制技术

为了提高煤层气的钻遇率、减少井下复杂事故,开展煤层气羽状水平井井眼轨迹控制技术研究至关重要。通过分析煤层气产出机理和羽状水平井技术特点,给出了羽状井井眼轨迹控制综合分析流程图及常用的控制方法,详细介绍了随钻电阻率、自然伽马测井等测井响应井眼轨迹综合控制技术及不同地层倾角煤储层井眼轨迹实施跟踪预测控制技术。研究结果表明:准确掌握煤储层物性参数、地层倾角及顶底板岩性等是实现井眼轨迹有效控制的基础和关键,在钻进过程中通过实时跟踪和分析钻井参数,并结合随钻电阻率、自然伽马测井及综合录井信息等对井眼轨迹进行实时监测和调整,可有效控制钻头在目标层中最佳层位延伸钻进,从而可确保煤储层钻遇率及减少井下复杂事故发生。     

大牛地气田煤层失稳机理分析及对策

大牛地气田以山西组、太原组为目的层的水平井,在大斜度井段钻遇煤层,易发生井壁垮塌事故,严重影响了施工安全和施工进度。为了预防钻遇煤层发生垮塌事故,从煤层的层理结构、煤层的裂隙结构分析了煤层失稳的机理,并结合已完钻水平井工程及钻井液技术指标,分析得出了预防煤层垮塌的钻井液技术对策和工程技术对策。得出进入煤层段前50 m钻井液密度应稳定在1.24~1.26 g/cm3,避免上下大幅波动,钻井液滤失量应低于5 mL;控制起下钻速度不超过10 m/min,进入煤层钻井液应遵循大排量、低射流的原则。对以后山西组、太原组水平井的钻井工程设计、钻井施工及其他油气田煤层钻井垮塌问题,具有指导和借鉴意义。     

HORIZONTAL WELL LENGTH OPTIMIZATION FOR A SOUTH OMAN FIELD

Oman produces around 850,000 bbl/day of crude oil from around 85 fields of which 35% comes from horizontal wells. Horizontal drilling was started in 1986 with three short radius wells drilled in chalky oil reservoirs due to gas or water coning and low production rates. Results were not sufficiently encouraging to lead to future activity in the short term. Horizontal drilling technology evolved rapidly and in 1990, Oman embarked on a more ambitious program. The results, this time, were so impressive that the trial was extended and has led to almost continuous horizontal drilling. Some 100 horizontal wells per year are expected to be drilled for the foreseeable future. These wells exploit both clastic and carbonate reservoirs from Precambrian to Cretaceous age, thin and thick oil columns, light and heavy oil, and a wide range of reservoir quality.

Multilateral drilling in Oman has also shown significant benefits in increased production rates, reduced costs and increased oil recovery from existing producing fields and previously uncommercial oil accumulations. Well costs have been reduced by optimising the well design and drilling operations. The most significant cost saving has been due to a reduction in hole size and casing scheme.

The main focus of this project is optimizing oil recovery in a South Oman oil field using multilateral well technology. It mainly outlines both the effects of horizontal length and number of horizontal legs completed for different reservoir properties using Eclipse 100 black-oil simulator as a numerical tool.

Eclipse black-oil simulator is utilized in order to formulate the reservoir models of the concerned field and two other synthetic reservoirs having different rock properties. In order to generalize the findings, correlations are developed for different rock properties. That way predictions for optimum well conditions for any particular field in Oman could be established.     

FEWD在东辛油田水平井钻井中的地质导向作用

水平井钻井地质导向技术建立在储集层预测基础上,通过对地质与工程参数的测量来实现水平井井身轨迹控制的实时监控,它尤其适用于复杂断块薄油气层的水平井井身轨迹控制。以作为地质导向工具的FEWD为例,较系统地介绍了其作用与特点;阐述了在Y6-P3井水平井钻井井身轨迹控制过程中,通过储集层与标志层对比和岩性分析,确定最佳入靶点和最大限度地保持井身轨迹在油层中穿行的方法。Y6-P3井的实钻情况表明,虽然油层的穿透率达到70％以上,但由于其记录点距钻头超过13m且其测量半径小,因此建议在复杂水平井薄油层井身轨迹控制过程中,应选用近钻头的地质导向工具,进一步提高油层的穿透率。     

空气锤在石油钻井中的应用前景

针对目前深部、复杂地层钻速低和易产生井斜、大直径井眼和水平井施加钻压困难、钻井成本高等问题进行了大量的调研。通过相关文献提供的数据和图表资料分析得出：空气锤结合了冲击回转钻井和空气钻井的两大钻井优势，转速低，扭矩小，钻压小，降低了钻具循环应力和磨损，控制井斜容易，在很大程度上提高了机械钻速、降低了钻井时间和成本，钻硬地层时优点更为突出，由此提出了研究空气锤的必要性，并全面总结了空气锤钻井的优越性，同时也指出了它应用的局限性。最后分析了我国油气资源现状、钻井状况和空气锤在国内外的应用实例，得出空气锤在低压低渗层欠平衡钻井、欠平衡钻水平井、深井、超深井、复杂地层、大直径井中开发油气资源有着广泛地应用前景。     

HORIZONTAL WELL LENGTH OPTIMIZATION FOR A SOUTH OMAN FIELD

ABSTRACT

Oman produces around 850,000 bbl/day of crude oil from around 85 fields of which 35% comes from horizontal wells. Horizontal drilling was started in 1986 with three short radius wells drilled in chalky oil reservoirs due to gas or water coning and low production rates. Results were not sufficiently encouraging to lead to future activity in the short term. Horizontal drilling technology evolved rapidly and in 1990, Oman embarked on a more ambitious program. The results, this time, were so impressive that the trial was extended and has led to almost continuous horizontal drilling. Some 100 horizontal wells per year are expected to be drilled for the foreseeable future. These wells exploit both clastic and carbonate reservoirs from Precambrian to Cretaceous age, thin and thick oil columns, light and heavy oil, and a wide range of reservoir quality.

Multilateral drilling in Oman has also shown significant benefits in increased production rates, reduced costs and increased oil recovery from existing producing fields and previously uncommercial oil accumulations. Well costs have been reduced by optimising the well design and drilling operations. The most significant cost saving has been due to a reduction in hole size and casing scheme.

The main focus of this project is optimizing oil recovery in a South Oman oil field using multilateral well technology. It mainly outlines both the effects of horizontal length and number of horizontal legs completed for different reservoir properties using Eclipse 100 black-oil simulator as a numerical tool.

Eclipse black-oil simulator is utilized in order to formulate the reservoir models of the concerned field and two other synthetic reservoirs having different rock properties. In order to generalize the findings, correlations are developed for different rock properties. That way predictions for optimum well conditions for any particular field in Oman could be established.     

广安002-Z2鱼刺状多级分支水平井钻井技术

广安002-Z2是一口4井眼、2分支鱼刺井,在主井眼采用斜向器侧钻第1分支井,在第1分支井中采用悬空裸眼侧钻第2分支井,主导眼采用筛管完井,分支井采用裸眼完井。在斜向器回收未成功的情况下,采用绕障钻通主导眼实现压力连通。该井成功采用多种侧钻技术顺利完钻,累计水平段长达2031.71m,钻遇3个储层,大大地增加了天然气产量。该技术具有广阔的推广应用价值。     

水平井技术在苏里格气田低渗气藏中的应用

苏里格气田是典型的低渗、低压、低丰度岩性气藏,单井产量低,建井数量多,直井开发经济效益较差。为进一步提高开发效益,长庆油田转换开发方式,开展"三低"气田水平井开发技术攻关。2008-2009年,苏里格气田加大水平井开发试验力度,完钻10口水平井,投产8口,初步形成了水平井井位优选和随钻地质导向、钻井提速及储层改造等技术,取得了显著的效果为苏里格气田水平井规模开发提供了有利的借鉴和指导作用。